عرضه نسخه دوم کتابخانه هوشمند نانومواد در ماه جاری
به گزارش ساخت اپل آی دی، پروژه ای با عنوان «توسعه مواد نانویی پیشرفته با سودجستن از علم داده» برای توسعه ی یک کتابخانه علمی متن باز در حوزه مهندسی مواد و نانو ساختارها توسعه یافته که در آبان ماه سالجاری نسخه دوم آن با قابلیت یادگیری ماشین برای نانومواد و تحلیل داده های آزمایشگاهی و اتصال به پایگاه های جهانی منتشر خواهد شد.
به گزارش ساخت اپل آی دی به نقل از ایسنا، در قالب طرح های توسعه فناوری نانو و هوشمندسازی پژوهش های مواد پیشرفته، پروژه ای با عنوان «توسعه مواد نانویی پیشرفته با سودجستن از علم داده» به مدیریت دکتر مالک نادری، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، از سال قبل آغاز شده و تا آبان ماه نسخه دوم آن منتشر خواهد شد. هدف این طرح، توسعه یک کتابخانه علمی متن باز پایتون در حوزه مهندسی مواد و نانوساختارها است که تنها با یک خط کد، تحلیل داده های مواد، تبدیل های مهندسی و مدلهای یادگیری ماشین را در دسترس محققان قرار می دهد. این پروژه، قدم نخست برای ایجاد زیرساخت نرم افزاری بومی در علم مواد مبتنی بر داده های نانویی است و می تواند مبنای تشکیل یک پایگاه داده ملی آنالیزی برای تحقیقات آینده کشور باشد.
نبود ابزارهای تحلیلی یکپارچه و بومی برای مهندسان و محققان ایرانی، مانع از بهره برداری مؤثر از این داده ها در راه توسعه صنعتی شده است و در امتداد سیاستهای کلان ستاد ویژه توسعه فناوری نانو برای پیوند میان فناوری داده، هوش مصنوعی و علم مواد، این پروژه تعریف شده است که نقطه شروعی برای ایجاد زیرساخت های نرم افزاری بومی در حوزه مهندسی مواد و نانوساختار بشمار می رود.
پروژه حاضر با هدف ایجاد یک کتابخانه علمی پایتون متن باز و بومی سازی شده در حوزه مهندسی مواد و نانوساختارها طراحی شده است؛ کتابخانه ای که پژوهشگر می تواند تنها با یک خط کد، به ابزارهای محاسباتی، داده های علمی و مدلهای تحلیلی پیچیده دسترسی یابد.
این کتابخانه علمی، مجموعه ای از ماژول های محاسباتی و تحلیلی است که تمرکز آن بر ثابت های علمی مواد، تبدیل های مهندسی، توابع داخلی و تحلیل داده های تجربی و شبیه سازی شده است. هم اینک این کتابخانه در بستر جهانی PyPI (مخزن رسمی کتابخانه های پایتون) همراه با مستندات جامع به زبان انگلیسی منتشر شده است که در آبان ماه ۱۴۰۴ نسخه دوم جایگزین نسخه ابتدایی خواهد شد به انضمام مستندات فارسی؛ هدف بروزرسانی و گسترش طیف وسیعی از تحلیل ها و اتصال به دیتابیس های بیشتر است.
این سامانه نرم افزاری چهار ماژول کلیدی دارد که شامل این موارد می شود:
ماژول ثابت های در رابطه با نانومواد: شامل بالاتر از ۵۰۰ ثابت فیزیکی و مهندسی در ارتباط با نانومواد و ۲۵ کلاس پایه برای تعریف ساختار نانوساختارهای صفر، یک و دوبعدی متداول و ابزار تحلیل بالاتر از ۴۰ دستگاه آزمایشگاهی است.
ماژول تحلیل داده های آزمایشگاهی و اتصال به پایگاه های جهانی: این بخش قابلیت اتصال مستقیم به پایگاه های داده بین المللی مانند Crystallography Open Database (COD)، NIST، AFLOW، و Materials Project را دارد و همین طور از داده های داخلی لابراتوار گام (GAM Lab) پشتیبانی می کند.
ماژول یادگیری ماشین برای نانومواد: الگوریتم های یادگیری تحت نظارت برای پیشبینی رابطه میان پارامترهای فرآیند، ساختار و خواص فیزیکی ـ شیمیایی مواد (مانند رسانایی، هدایت گرمایی یا مقاومت مکانیکی) در این بخش تعبیه شده است. همین طور از روش های یادگیری بدون نظارت برای خوشه بندی و تشخیص الگو در داده های بزرگ مانند طیف های رامان یا داده های پراکندگی نوری استفاده می شود.
ماژول تبدیل ها و توابع مهندسی: این بخش ابزارهای محاسباتی عمومی مانند تبدیل های واحد، محاسبات ترمودینامیکی، روابط بین اندازه دانه، انرژی سطحی، چگالی، ضریب نفوذ و سایر توابع مورد نیاز در تحلیل های مهندسی مواد را فراهم می آورد.
به نقل از ستاد نانو، این پروژه زیرساختی برای ایجاد یک پایگاه داده ملی آنالیزی محسوب می شود؛ به صورتی که داده های تولیدشده در مراکز تحقیقاتی داخلی بتوانند در قالبی استاندارد و قابل تحلیل ذخیره و بازیابی شوند. در آینده، توسعه این کتابخانه می تواند به همگرایی داده های نانوفناوری کشور و تقویت همکاریهای علمی بین المللی بینجامد.
به طور خلاصه هم اینک این کتابخانه در بستر جهانی PyPI (مخزن رسمی کتابخانه های پایتون) همراه با مستندات جامع به زبان انگلیسی انتشار یافته است که در آبان ماه ۱۴۰۴ نسخه دوم جایگزین نسخه ابتدایی خواهد شد به انضمام مستندات فارسی؛ هدف به روزرسانی و گسترش طیف وسیعی از تحلیل ها و اتصال به دیتابیس های بیشتر است. این سامانه نرم افزاری چهار ماژول کلیدی دارد که شامل این موارد می شود: ماژول ثابت های در ارتباط با نانومواد: شامل بالاتر از ۵۰۰ ثابت فیزیکی و مهندسی در رابطه با نانومواد و ۲۵ کلاس پایه برای تعریف ساختار نانوساختارهای صفر، یک و دوبعدی متداول و ابزار تحلیل بالاتر از ۴۰ دستگاه آزمایشگاهی است. به نقل از ستاد نانو، این پروژه زیرساختی برای ایجاد یک پایگاه داده ملی آنالیزی محسوب می شود؛ به صورتی که داده های تولیدشده در مراکز تحقیقاتی داخلی بتوانند در قالبی استاندارد و قابل تحلیل ذخیره و بازیابی شوند.
منبع: ساخت اپل آی دی
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب